专利名称：激光切割石油筛缝管加工的支撑装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种激光切割石油筛缝管加工的支撑装置，该装置作为激光切割石油筛缝管专用设备的配套装置，用以在激光切割过程中支撑石油管，并使石油管按照切割工序实现转动、轴向移动以及微量的摆动等功能。
背景技术：
激光切割石油筛缝管专用设备主要用于切割直径60mm-240mm、长度2m-12m的无缝钢管。筛缝管主要用于油田的水平井完井，我国的水平井完井方法大多数采用的是套管完井，但是随着完井技术的不断提高，国内许多油田逐步开始采用低成本、高效率的筛缝管完井方法。
切割筛缝管目前有陶瓷刀片切割和激光切割两种方法，而最有效最先进最能保证质量最高效的方法是激光切割。在激光切割过程中，石油管需要有数个托架来支撑，同时石油管要求能够在支撑装置上实现轴向移动和径向转动两个动作的交替切换，由于石油管比较长，局部会有一定的弯曲，在运动过程中会有一定的局部摆动，所以支撑装置需要具有一定的浮动以适应石油管的局部摆动，支撑装置同时还要能适应石油管的直径范围。
现有的支撑装置是将轴向移动和径向转动分别设计为两个不同的装置，结构复杂、成本高、占地大、控制复杂。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有装置结构复杂、成本高等不足之处，该装置将转动、移动、摆动等功能设计成一体化的结构，结构轻盈、制造工艺简单，控制简单，安装调整方便，制造成本低的激光切割石油筛缝管加工的支撑装置。
本实用新型所采用的技术方案本实用新型的激光切割石油筛缝管加工的支撑装置包括底座部件、摆动部件、管径调节部件、托轮部件，设有轴向移动与径向转动的转换部件，转换部件包括由铰链机构3-1将摆动部件2与管径调节部件4的一侧联接起来，同时在它们中间装有滚子斜面机构及其驱动气缸3-2，滚子斜面机构的移动方向与铰链机构3-1的轴向垂直；装于管径调节部件4上部的托轮部件5的滚轮支架5-1中装有两组滚轮，一组径向转动滚轮5-2，另一组轴向转动滚轮5-3，即两组滚轮的转轴垂直。
所述的激光切割石油筛缝管加工的支撑装置，摆动部件包括位于底座部件上板1-4中线的两组铰链机构2-1与摆动部件的上支板2-3铰连，转动-移动转换部件3置于上支板2-3上，同时摆动部件上支板2-3与底座部件上板1-4之间的四角用四个弹簧2-2支撑，使底座部件和转动-移动转换部件之间可以沿两组铰链机构2-1的轴线摆动。
所述的激光切割石油筛缝管加工的支撑装置，其管径调节部件包括在壳体4-1内装有丝杆螺母机构，丝杆4-4是对称左右两段反螺纹丝杆，左右螺母4-2与两个滚轮支架5-1的下脚连接，转动丝杆4-4通过左右螺母4-2带动两个滚轮支架5-1同时沿固定在壳体4-1上的斜面导轨移动实现调整，丝杆一端是丝杆调整转轮4-6。
本实用新型的有益效果该装置将转动、移动、摆动等功能设计成一体化的结构，结构简单轻巧、使用可靠、控制操作简单、实用性强、成本低、易于装配调试操作。做成的样机在油田的使用效果非常好并取得了一定经济效益。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的侧视结构简图；图3图2的俯视图。
具体实施方式
现结合附图进一步说明本实用新型的具体结构该装置作为切割石油筛缝管专用设备的配套装置，用以支承石油管，并使石油管实现转动和轴向移动以便加工筛缝。
图1、图2、图3是本实用新型的结构示意图该装置主要由底座部件1、摆动部件2、转动-移动转换部件3、管径调节部件4、托轮部件5组成。
底座部件1主要由底板1-1、地脚螺栓1-2、支架1-3、上板1-4、调整高度的螺栓1-5、左右方向调整螺栓1-6组成。用以支承其它装置并通过地脚螺栓1-2与设备的基础连结，同时通过调整用以适应和确定整个石油管10的中心高度。
摆动部件2该部件通过位于底座部件上板1-4中线的两组铰链机构2-1与摆动部件的上支板2-3铰连，转动-移动转换部件3置于上支板2-3上，同时摆动部件上支板2-3与底座部件上板1-4之间的四角用四个弹簧2-2支撑，使底座部件和转动-移动转换部件之间可以沿两组铰链机构2-1的轴线摆动。即使上下两部分处于浮动状态。
由于油管在整个长度方向的直线误差及局部弯曲，该部件可以使整个支撑装置处于浮动状态，并且随着石油管的弯曲度而沿铰链轴摆动，以适应需要。
转动-移动转换部件3包括装在摆动部件上支板2-3与管径调节部件4的一侧的铰链机构3-1，将摆动部件2与管径调节部件4联接起来，同时在它们中间装有滚子斜面机构及其驱动气缸3-2，滚子斜面机构的移动方向与铰链机构3-1的轴向垂直；滚子斜面机构包括与固定在管径调节部件4下部的上斜面3-4、嵌于摆动部件2上的滑道内的下斜面3-3，下斜面3-3斜面内的滚子3-5；摆动部件2与管径调节部件4的另一侧装有限位钉3-6。
管径调节部件4在壳体4-1内装有丝杆螺母机构，丝杆4-4是对称左右两段反螺纹丝杆，左右螺母4-2与两个滚轮支架5-1的下脚连接，转动丝杆4-4通过左右螺母4-2带动两个滚轮支架5-1同时沿固定在壳体4-1上的斜面导轨移动来实现调整，4-6是丝杆调整转轮。可适应石油管10的直径规格变化范围从60-240。
托轮部件5该部件包括装于管径调节部件4上部壳体4-1上的斜面导轨5-4，滚轮支架5-1嵌于斜面导轨中，滚轮支架5-1中装有两组滚轮，一组径向转动滚轮5-2，另一组轴向转动滚轮5-3，即两组滚轮的转轴垂直。
具体工作过程石油管10在整个加工过程中需要有径向转动和轴向移动两个动作并互相交替切换，直至切割完成整个长度的石油管。当切割时石油管需要在支撑上转动，径向转动滚轮5-2与石油管10接触，而轴向转动滚轮5-3脱开；当切割一段完成后，石油管10需要轴向移动以为切割下一段作准备，这时石油管10需要在支撑装置上轴向移动，转换部件3工作，使轴向转动滚轮5-3与石油管10接触而径向滚轮脱开。转换部件3通过气缸3-2带动滚子斜面机构的下斜面3-3往复运动，可以使管径调节部件4及托轮部件5沿两组铰链机构3-1组成的轴线作小范围的转动，从而使径向转动滚轮5-2和轴向转动滚轮5-3径向滚轮互相切换地接触或脱开石油管10，从而满足石油管的转动和移动两个动作功能。
两组滚轮与石油管10的摩檫为滚动摩檫，运动灵活。动作可以通过气动系统集中控制，简单、方便、可靠，并可实现自动化功能。
使用时，将多个激光切割石油筛缝管加工的支撑装置装在主机床身，由主机控制器统一控制，步调一致地工作。
权利要求1.一种激光切割石油筛缝管加工的支撑装置，包括底座部件、摆动部件、管径调节部件、托轮部件，其特征在于设有轴向移动与径向转动的转换部件，转换部件包括由铰链机构(3-1)将摆动部件(2)与管径调节部件(4)的一侧联接起来，同时在它们中间装有滚子斜面机构及其驱动气缸(3-2)，滚子斜面机构的移动方向与铰链机构(3-1)的轴向垂直；装于管径调节部件(4)上部的托轮部件(5)的滚轮支架(5-1)中装有两组滚轮，一组径向转动滚轮(5-2)，另一组轴向转动滚轮(5-3)，即两组滚轮的转轴垂直。
2.根据权利要求1所述的激光切割石油筛缝管加工的支撑装置，其特征在于摆动部件包括位于底座部件上板(1-4)中线的两组铰链机构(2-1)与摆动部件的上支板(2-3)铰连，同时摆动部件上支板(2-3)与底座部件上板(1-4)之间的四角用四个弹簧(2-2)支撑，转动-移动转换部件(3)置于上支板(2-3)上。
3.根据权利要求1或2所述的激光切割石油筛缝管加工的支撑装置，其特征在于管径调节部件包括在壳体(4-1)内装有丝杆螺母机构，丝杆(4-4)是对称左右两段反螺纹丝杆，左右丝杆上的左右螺母(4-2)分别与两个滚轮支架(5-1)的下脚连接，丝杆一端是丝杆调整转轮(4-6)。
专利摘要本实用新型提供一种激光切割石油筛缝管加工的支撑装置，包括底座部件、摆动部件、管径调节部件、托轮部件，设有轴向移动与径向转动的转换部件，转换部件包括由铰链机构(3－1)将摆动部件(2)与管径调节部件(4)的一侧联接起来，同时在它们中间装有滚子斜面机构及其驱动气缸(3－2)，滚子斜面机构的移动方向与铰链机构(3－1)的轴向垂直；装于管径调节部件(4)上部的托轮部件(5)的滚轮支架(5－1)中装有两组滚轮，一组径向转动滚轮(5－2)，另一组轴向转动滚轮(5－3)，即两组滚轮的转轴垂直。该装置将转动、移动、摆动等功能设计成一体化的结构，结构简单轻巧、使用可靠、控制操作简单、实用性强、成本低、易于装配调试操作。
文档编号B23K37/047GK2858167SQ20052009905
公开日2007年1月17日 申请日期2005年11月30日 优先权日2005年11月30日
发明者李家军, 邓家科, 郭平华, 李斌 申请人:武汉法利莱切割系统工程有限责任公司